工業(yè)爐用耐火材料的用途及選擇

耐火材料品種繁多，可按制造工藝分為定型耐火制品和不定形耐火材料。定型耐火制品 有一定形狀的成型耐火制品，其中在350℃時的熱導率小于0.70W／(m?K)者特稱為隔熱耐火制品。定型耐火制品按成型工藝分成燒成磚、不燒磚和電熔鑄磚等。不定形耐火材料也可以按使用類型分成整體構(gòu)筑材料和修補用材料、砌筑和接縫材料、耐火涂抹料三類。

耐火制品和致密的不定形耐火材料主要用于高溫爐爐襯的耐火層，隔熱耐火制品和輕質(zhì)澆注料除了用于中溫爐爐襯的耐火層外，一般用在高溫爐爐襯的耐火層和隔熱層之間，或直接作中低溫爐爐襯的隔熱層。用單一耐火材料作爐襯的情況不多，常見的是復合爐襯：最內(nèi)層以耐火性能為主，其余各層以隔熱性能為主。有時將硅藻土磚也列入隔熱耐火制品。隔熱層不僅減少散熱損失和蓄熱損失，還可提高爐子的升溫速度和冷卻速度，以及爐子的效率、作業(yè)率和產(chǎn)量。此外還簡化了爐子結(jié)構(gòu)并減輕了爐子自重。

耐火材料的性能有三個方面：

(1)力學性能。如耐壓強度、抗折強度。

(2)化學性能。如抗渣性、與可控氣氛的反應。

(3)物理性能。如體積密度、耐火度、荷重軟化溫度、熱膨脹率、重燒線變化率、熱震穩(wěn)定性、熱導率和比熱容等(表1～3)。

根據(jù)耐火材料的用途，從綜合比較需要的各種性能著手，分別選擇若干種耐火材料，較后根據(jù)投資和經(jīng)濟效益予以確認。鑒于某些重要指標(如使用壽命)不易定量計算，只能在選材時按優(yōu)先程度進行排列與比較，因此設(shè)計經(jīng)驗與使用經(jīng)驗在選材中仍然起相當作用。

爐用耐火材料的發(fā)展趨勢是品種多樣化、材料優(yōu)質(zhì)化和能夠節(jié)約能源。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，耐火纖維除了已用于爐襯的耐火隔熱層外，耐高溫的耐火纖維制品正逐步推廣用于爐襯的耐火層。

選材的目標是：根據(jù)爐子的類型和不同的使用部位選擇合適的耐火材料品種，同時改進爐子結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)筑多層復合爐襯，使不同溫度區(qū)域的各層材料接近同期失效，從而延長爐襯整體使用年限。相同使用條件下有不同材料可供應用時，應優(yōu)先使用經(jīng)濟效益好的材料。

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